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빗나간 눈은, 안쪽으로 즉 다른 눈 쪽으로 방향을 두는 경우, 바깥쪽으로 즉 다른 눈에서 멀어지는 경우, 위쪽으로 또는 아래쪽으로 향하는 경우가 있다.

사시는 바라보는 방향이 어느 쪽이든 간에 상관 없이 비뚤어짐이 지속되는 경우를 수반성사시라고 하며 바라보는 방향에 따라 비뚤어지는 각도가 달라지는 것을 불수반성사시라고 한다.

사시는 주로 신경조절에 어떤 잘못이 생겨 일어난다. 즉 망막에서 상(像)을 받아들여 뇌의 고위중추에 전달하는 곳, 또는 눈의 위치를 조절하는 운동신경의 전달에 이상이 생겨 일어난다. 근육 자체의 결함으로 인한 경우는 드물다.

아기가 막 태어났을 때는 눈이 각각 독립적으로 움직이며 단지 빛과 움직임만을 구별할 수 있다. 출생시에는 물체를 뚜렷하게 보이게 하는 황반중심오목이 발달되어 있지 않다. 생후 약 3개월부터는 황반중심오목이 그 기능을 하며, 먼 곳과 가까운 곳에 맞추어 렌즈의 모양을 바꿀 수 있고 물체를 향하여 두 눈을 대칭적으로 움직일 수 있게 된다. 그러므로 융합된 반사가 일어나고 신경충격과 근육운동이 두 눈의 시선을 한 물체에 모아지게 하고 두 망막에 맺히는 상이 하나의 감각으로 통합되어 나타나도록 한다. 만일 보는 장치들에 어떤 결함, 예를 들어 각막의 상흔조직, 선천성 수정체혼탁 또는 종양이 있으면 상을 감지할 때 방해를 받으며 융합반사의 발달도 방해를 받아 아기는 내사시가 되거나 드물게는 외사시가 된다. 감각장치의 결함으로 생기는 이런 형태의 사시는 수반성사시이다.

눈의 응시방향을 조절하는 근육이 운동신경으로부터 신경충격을 받아들이지 못하는 기능이상으로, 근육 중 하나 또는 그 이상이 마비되었을 때는 불수반성사시가 생긴다. 어느 한 특정 위치에 고정되어 있을 때는 양쪽 눈이 바른 위치에 있지만 응시방향이 바뀌면서 사시가 뚜렷이 드러나게 된다.

사시의 가장 주된 위험은 한쪽 눈이 멀게 되는 것이다. 만일 두 눈의 힘이 달라 한쪽 눈이 항상 비뚤어지게 되면 원하지 않는 상을 억제하는 결과로 인해 그 비뚤어진 눈은 기능적으로 눈이 멀게 되는 경향이 있다. 간혹 사시가 된 어린이의 시력이 좋은 쪽 눈을 교정수술 전에 일정 기간 동안 가리면 아이는 전에 쓰지 않던 눈을 쓰게 되어 다시 시력을 형성하게 되는 경우가 있다.